Nový projekt plynovodu South Stream je koncipovaný ako alternatíva k trasám dodávok zemného plynu z Ruska do Európy. Vypracovanie konsolidovanej štúdie uskutočniteľnosti pre tento projekt bolo dokončené pomerne nedávno - v treťom štvrťroku 2011. Zahŕňa štúdie uskutočniteľnosti pre pobrežný úsek ropovodu a tie úseky, ktoré prechádzajú po súši.
Skôr sa predpokladalo, že plynovod South Stream bude obsahovať dve vetvy, z ktorých jedna bude položená na sever Talianska a druhá do Rakúska. Ale 28. mája 2012 ohlásil šéf Gazpromu Alexey Miller novú verziu trasy, ktorej teraz chýba druhá vetva. Návrhom Gazpromu je dokončenie výstavby plynovodu South Stream v severnom Taliansku.
Táto možnosť však ešte nie je konečná. V novembri 2012 sa plánuje prijať investičné rozhodnutie o tomto projekte, spolu s ktorým sa stanoví konečná konfigurácia rozostavaného plynovodu.
Plynovod South Stream bude začínať blízko Anapy pri ruskom čiernomorskom pobreží. Plánuje sa, že pobrežná časť potrubia bude prechádzať cez ruskú a tureckú časť hospodárskych zón čiernomorskej vodnej oblasti. Plynovod sa plánuje spustiť v oblasti bulharského mesta Varna a potom jeho trasa cez územie tejto krajiny povedie do Srbska, Maďarska a Slovinska do osady Travisio ležiacej v severnom Taliansku.
Plánuje sa vybudovanie pobočiek z hlavnej vetvy plynovodu, cez ktorý sa bude plyn dodávať do Grécka, Chorvátska a Republiky srbskej, ktorá je súčasťou Bosny a Hercegoviny. Počas vývoja projektu sa zvažovalo niekoľko možností kladenia južného toku: cez Rusko a Bulharsko po Srbsko-Maďarsko-Rakúsko, Srbsko-Maďarsko-Slovinsko alebo Grécko-Taliansko. Navrhla sa tiež možnosť, ktorá zohľadňuje všetky tri trasy.
Poslednou prekážkou na ceste plynovodu bolo získanie súhlasu tureckej strany s položením potrubia v jeho hospodárskej zóne Čierneho mora. Bola prijatá koncom decembra 2011. Ruská vláda nariadila Gazpromu, aby v roku 2012 zahájil výstavbu South Stream v Rusku. Dokončenie výstavby hlavnej diaľnice sa plánuje v roku 2016.
